JP2014103869A - Torque leveling mechanism of planting part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動力を、ミッションケースを介して取り出す機械作業装置であって、この機械作業装置の駆動系にはトルク平準化機構を設け、このトルク平準化機構は、弾性体の弾性力を用いて、駆動系を構成するギヤのバックラッシュまたは駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタや駆動系のねじれに起因した駆動系の回転ムラ発生を抑えるために設けた機械作業装置に関する。 The present invention is a machine working device for taking out a driving force through a transmission case, and a torque leveling mechanism is provided in a drive system of the machine working device, and the torque leveling mechanism is configured to reduce the elastic force of an elastic body. The present invention relates to a mechanical working apparatus provided to suppress the occurrence of rotation unevenness of a drive system due to backlash of a gear constituting a drive system or play caused by a gap generated between parts during manufacture of the drive system or torsion of the drive system.
従来、機械作業装置を備えた作業機を有する、例えば苗移植機(田植機)には、植付部における植付アームを駆動させる植付駆動手段に至るまでの伝動系に、楕円歯車や偏心歯車などの非円形ギア、または楕円スプロケットなどの不等速機構を設けて、植付爪を支持する植付アームを、その一回転中に緩急をつけている。このようにすることで、植付爪が苗載台より苗を受け取る際には、植付アームの回転駆動が速いほど、植付爪が苗載台上の苗に入り込むスピードが速く、取るべき苗を切削する能力が高まり、また、掻取直後は掻取負荷からの開放により高速で回転しようとする駆動力を打ち消すべく回転駆動を減速するために、植付アームの回転速度を緩め、さらに、その掻取苗の植付時には、植付苗を下方に移動し、そして、植え付けた苗に植付爪が接触して植付不良とならないように、植付アームの回転速度を高速にして、植付軌跡の適正化を行っている(例えば、特許文献1および2)ものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a seedling transplanter (rice transplanter) having a working machine equipped with a mechanical working device has an elliptical gear or eccentricity in a transmission system up to a planting drive means for driving a planting arm in a planting unit. A non-circular gear such as a gear or an inconstant speed mechanism such as an elliptical sprocket is provided so that the planting arm that supports the planting claw is loosened during one rotation. In this way, when the planting claw receives the seedling from the seedling stage, the faster the planting arm rotates, the faster the planting claw will enter the seedling on the seedling stage. Immediately after scraping, the ability to cut seedlings is increased, and the rotational speed of the planting arm is slowed down in order to decelerate the rotational drive in order to counteract the driving force trying to rotate at high speed by releasing from the scraping load. When planting the scraped seedlings, move the planted seedlings downward, and increase the rotation speed of the planting arm so that the planted claws do not come into contact with the planted seedlings and cause poor planting. In some cases, the planting locus is optimized (for example, Patent Documents 1 and 2).
しかし、上記のような機械作業装置を備えた作業機を有する苗移植機では、植付アームなどの植付伝動軸系が、不等速機構により不等速で回転することから、トルク変動が生じ、植付伝動軸系にねじり振動が発生する。このため、植付アームに加減速のタイミングのズレが生じたり、速度振幅が増大するため、植付爪は設計通りの軌跡を得ることができず、植付け作業に不具合が生じる問題があった。
そこで、この発明の目的は、機械作業装置の駆動系に発生するトルク変動を、弾性体の弾性力を用いて効率的に抑えるトルク平準化機構を機械作業装置に設けることで、このトルク平準化機構により、駆動系を構成するギヤのバックラッシュまたは駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタや駆動系のねじれに起因した駆動系の回転ムラ発生を抑えて作業の安定化を図り、作業性を向上させた作業機を提供するものである。
However, in a seedling transplanter having a working machine equipped with a mechanical working device as described above, the planting transmission shaft system such as the planting arm rotates at an inconstant speed by the inconstant speed mechanism, so that torque fluctuations occur. This generates torsional vibration in the planted transmission shaft system. For this reason, the acceleration / deceleration timing shift occurs in the planting arm and the speed amplitude increases, so that the planting claw cannot obtain the designed locus, which causes a problem in planting work.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a torque leveling mechanism in the machine work device that efficiently suppresses torque fluctuations generated in the drive system of the machine work device using the elastic force of the elastic body. The mechanism stabilizes the work by suppressing the backlash of the gears that make up the drive system or the backlash caused by gaps between parts during drive system manufacture and the drive system rotation unevenness caused by the drive system torsion. A work machine with improved performance is provided.
このため、請求項1に記載の発明は、駆動力を、ミッションケースを介して取り出す機械作業装置であって、前記機械作業装置の駆動系にはトルク平準化機構を設け、前記トルク平準化機構は、弾性体の弾性力を用いて、前記駆動系を構成するギヤのバックラッシュまたは前記駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタや駆動系のねじれに起因した前記駆動系の回転ムラ発生を抑えるために設けたことを特徴とする。 For this reason, the invention according to claim 1 is a machine working device for taking out a driving force through a transmission case, wherein a torque leveling mechanism is provided in a drive system of the machine working device, and the torque leveling mechanism is provided. Using the elastic force of the elastic body, the backlash of the gear constituting the drive system or the rotation unevenness of the drive system due to the backlash caused by the gap generated between the parts during the manufacture of the drive system or the twist of the drive system is generated. It is provided to suppress this.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の機械作業装置において、前記トルク平準化機構は、クランク機構とばねを用いたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the machine working device according to the first aspect, the torque leveling mechanism uses a crank mechanism and a spring.
請求項3に記載の発明は、請求項1〜2に記載の機械作業装置を備える作業機であって、前記ミッションケースからPTO軸を介して駆動されることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is a working machine including the mechanical working device according to the first or second aspect, wherein the working machine is driven from the mission case via a PTO shaft.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のPTO軸を備える苗移植機であって、植付駆動手段を駆動させて、植付アームを駆動する植付駆動部材を備えることを特徴とする。
Invention of Claim 4 is a seedling transplanter provided with the PTO axis | shaft of
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の苗移植機であって、前記PTO軸を含む駆動系の伝達軸系内に不等速歯車を備えることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the seedling transplanter according to the fourth aspect of the present invention, characterized in that an inconstant speed gear is provided in a transmission shaft system of a drive system including the PTO shaft.
請求項1に記載の発明によれば、駆動力を、ミッションケースを介して取り出す機械作業装置であって、機械作業装置の駆動系にはトルク平準化機構を設けたので、このトルク平準化機構が、弾性体の弾性力を用いて、駆動系を構成するギヤのバックラッシュまたは駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタや駆動系のねじれに起因した駆動系の回転ムラ発生を抑えることができる。従って、作業性を向上させた機械作業装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the driving force is taken out through the transmission case, the torque leveling mechanism is provided in the drive system of the machine working device. However, by using the elastic force of the elastic body, the backlash of the gears constituting the drive system or the occurrence of rotation unevenness of the drive system due to backlash caused by gaps between parts during drive system manufacture or torsion of the drive system can be suppressed. Can do. Therefore, it is possible to provide a machine working device with improved workability.
請求項2に記載の発明によれば、トルク平準化機構は、クランク機構とばねを用いたので、駆動系に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動を、ばねの伸縮運動を利用して発生させることができ、トルク変動を効率的に打ち消すことで、円滑に不等速運動を行わせることができる。従って、作業性を向上させた機械作業装置を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the torque leveling mechanism uses the crank mechanism and the spring, the torque fluctuation having the opposite phase to the torque fluctuation generated in the drive system is generated using the expansion and contraction motion of the spring. By effectively canceling the torque fluctuation, it is possible to smoothly perform the inconstant motion. Therefore, it is possible to provide a machine working device with improved workability.
請求項3に記載の発明によれば、ミッションケースからPTO軸を介して駆動される作業機であるので、PTO軸を介して不等速機構を備える駆動系に伝達される動力に発生するトルク変動をトルク平準化機構により効率的に抑えることができる。従って、PTO軸を介して動力が伝達されるあらゆる作業機の作業性を向上させることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the working machine is driven from the transmission case via the PTO shaft, the torque generated in the power transmitted to the drive system including the inconstant speed mechanism via the PTO shaft. The fluctuation can be efficiently suppressed by the torque leveling mechanism. Therefore, it is possible to improve the workability of all work machines to which power is transmitted via the PTO shaft.
請求項4に記載の発明によれば、PTO軸を備える苗移植機であって、植付駆動手段を駆動させて、植付アームを駆動する植付駆動部材を備えるので、苗移植機のような不等速を伴う植付駆動部材のトルク変動をトルク平準化機構により効率的に抑えることができる。従って、作業性を向上させた苗移植機を提供することができる。 According to invention of Claim 4, since it is a seedling transplanting machine provided with a PTO axis | shaft and is equipped with the planting drive member which drives a planting drive means and drives a planting arm, it is like a seedling transplanting machine. The torque fluctuation of the planting drive member with a non-uniform speed can be efficiently suppressed by the torque leveling mechanism. Therefore, a seedling transplanter with improved workability can be provided.
請求項5に記載の発明によれば、苗移植機であって、PTO軸を含む駆動系の伝達軸系内に不等速歯車を備えるので、植付爪を支持する植付アームを、その一回転中に緩急をつけ、植付爪が苗載台より苗を受け取る際には、植付アームの回転駆動が速いほど、植付爪が苗載台上の苗に入り込むスピードが速く、取るべき苗を切削する能力が高まり、また、掻取直後は掻取負荷からの開放により高速で回転しようとする駆動力を打ち消すべく回転駆動を減速するために、植付アームの回転速度を緩め、さらに、その掻取苗の植付時には、植付苗を下方に移動し、そして、植え付けた苗に植付爪が接触して植付不良とならないように、植付アームの回転速度を高速にして、植付軌跡の適正化を行うことができる。従って、作業性を向上させた苗移植機を提供することができる。
According to the invention described in
以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、この発明の一例として、苗移植機(田植機)の全体側面図、図2は苗移植機における作業機を例示する植付部の拡大側面図、図3は植付部の平面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall side view of a seedling transplanter (rice transplanter) as an example of the present invention, FIG. 2 is an enlarged side view of a planting unit illustrating a working machine in the seedling transplanter, and FIG. 3 is a plan view of the planting unit. FIG.
本願の苗移植機(田植機)1は作業者が搭乗する車両であり、6条植えを例に説明する。図1〜2に示すように、エンジン2を車体フレーム3に搭載させ、前後方向に長手状のミッションケース4前方に、フロントアクスルケース5を介して水田走行用の前輪6を支持させるとともに、ミッションケース4後部のリヤアクスルケース7に水田走行用の後輪8を支持させる。
The seedling transplanter (rice transplanter) 1 of the present application is a vehicle on which an operator is boarded, and a six-row planting will be described as an example. As shown in FIGS. 1 and 2, the engine 2 is mounted on a
そして、エンジン2などを覆うボンネット9の両側に予備苗載台10を取付けるとともに、作業者が搭乗する車体カバー11によってミッションケース4などを覆い、車体カバー11後側の運転台12上面に運転席13を取付け、その運転席13の前方でボンネット9後部に操向ハンドル14が設けられる。
The
また、作業機として例示する植付部15は、6条植え用の苗載台16ならびに複数の苗植付爪17などを具備するものであり、前高後低の合成樹脂製による前傾式苗載台16を下部レール18およびガイドレール19を介して植付フレーム20に左右往復摺動自在に支持させるとともに、一方向に回転させるロータリケース21を植付フレーム20に支持させ、このロータリケース21の回転軸芯を中心とした対称位置に一対の植付アーム22を配設し、その植付アーム22先端に植付爪17が取付けられる。
Moreover, the
また、植付フレーム20の左右両端側に、左右サイドフレーム23を立設させて苗載台16を支持させ、植付フレーム20左右中央のヒッチブラケット24をトップリンク25およびロワーリンク26を含む昇降機構27を介して車両に連結させ、この車両に設けた油圧式の昇降シリンダ28をロワーリンク26に連結させ、この昇降シリンダ28の駆動時に昇降機構27を介して植付部15を昇降させるとともに、植付部15の下降時には左右に往復摺動させる苗載台16から一株分の苗を植付爪17によって取出し、連続的に苗植え作業が可能な構成とされる。
In addition, left and
なお、符号29は主変速レバー、30は苗継ぎレバー、32は主クラッチペダル、34はセンターフロート、35はサイドフロート、36は施肥機、37は後輪8の外側に配備させる補助車輪である。
また、施肥機36は、肥料を入れる肥料ホッパ38と、肥料を供給する肥料繰出部である肥料繰出ケース39と、フロート34,35の側条作溝器40にフレキシブル形搬送ホース41を介して肥料を排出させるターボブロワー型送風機42と、円筒形のエアタンク43とを備えるとともに、エアタンク43右側端に、この送風機42を取付け、肥料繰出ケース39をエアタンク43上側に配設させ、肥料ホッパ38の後側に苗載台16の上端を近接配備させている。
Further, the
次に、図2〜3に示すように、植付フレーム20は、各2条分用のパイプ製左右各縦フレーム44と、これら左右縦フレーム44の前端間を連結するパイプ製の横フレーム45とを備え、十字管継手46を各縦フレーム44後端に溶接固定させ、回転軸47を介してロータリケース21を十字管継手46に回転自在に支持させるとともに、十字管継手48a,48bを縦フレーム44と横フレーム45に溶接固定させて、これら縦および横フレーム44,45を一体連結させて構成される。
Next, as shown in FIGS. 2 to 3, the
また、十字管継手48bの前端部に植付入力軸49を設け、ミッションケース4のPTO軸33からの駆動力を、自在軸継手を介して植付入力軸49に伝達させ、横フレーム45に内設する植付駆動手段の植付駆動横軸51にベベルギア52を介して植付入力軸49を連動連結させるとともに、左右縦フレーム44に内設する植付駆動手段の植付駆動縦軸53をベベルギヤ49a,49bなどを介して植付駆動横軸51に連結させ、回転軸47にそれぞれ後述するベベルギヤ50および図示しない植付爪ユニットクラッチを介して植付駆動縦軸53を連動連結させ、植付爪17の駆動を行う機械作業装置を構成する。
In addition, a
なお、上述において、ミッションケース4のPTO軸33からの駆動力の伝達は軸(植付入力軸49、植付駆動横軸51、植付駆動縦軸53、回転軸47)を用いた構成であるが、駆動力を伝達することができれば特に限定されず、例えばチェーンを用いた構成であってもよい。
In the above description, the transmission of the driving force from the
なお、植付入力軸49に動力を伝達するPTO軸33の上流側には、ギアケース62が設けられており、このギアケース62内に設置されるそれぞれ図示しない入力軸と、出力軸との間に中間軸が設けられるとともに、この中間軸と出力軸との間には、周知の不等速機構として一対の偏心ギアなどの非円形ギアが設けられており、この不等速機構により、植付駆動横軸51の1回転の間に回転軸47の回転速度が、部分的に最高速となる状態と最低速となる不等速状態を出現させている。なお、ギアケース62から植付爪17に至るまでの動力伝達部材が植付部15における後述の駆動系とされる。
A
さらに、苗載台16の左右方向の横送りと、苗載台16上の苗の縦送りとを行う苗送り軸58を苗送りケース59を介して植付駆動横軸51の左端に連動連結させ、十字管継手48aの左側フランジ部60に苗送りケース59の一端側フランジ部61をボルト止め固定させ、苗送りケース59の他端側に苗送り軸58の左端を挿入支持させ、苗送りケース59内の植付駆動横軸51と苗送り軸58間に高低変速用の2組の図示しない切換ギヤで形成する変速機構64を介在させ、機体略中心に対し苗送り軸58の左半分を苗縦送りカム軸65および右半分を苗台横送りネジ軸66に設けて、苗送り軸58の高低2速の回転駆動時に苗載台16の横送りと、苗載台16上の苗の縦送りを行う構成とされる。
Further, a
次に、本願発明の苗移植機1における植付部15の機械作業装置に設けたトルク平準化機構について詳述する。図4はトルク平準化機構としてのクランク機構およびばねを植付駆動横軸の両端部に設けた植付部の全体斜視図、図5はトルク平準化機構を設けた植付駆動横軸端部の拡大斜視図、図6は内部構造を説明するトルク平準化機構の側面図、図7は植付駆動横軸に発生および付加するトルクの状態を示した説明図である。
Next, the torque leveling mechanism provided in the mechanical working device of the
トルク平準化機構101は、例えば図4〜5に示すように、クランクアーム102と、コイルバネ103(スプリング)とからなり、植付駆動横軸51の両端部に設置されたケース100内に設けられ、このケース100は、ボルト固定などで閉蓋されるカバー99を含む。
The
具体的には、例えば、ベベルギア49a,49b,49cを介在する植付駆動横軸51の端部であって、植付駆動横軸51にクランクアーム102を連動連結させる。クランクアーム102の一端は植付駆動横軸51に接続し、他端部にはコイルバネ103の一端を固定するボス107aを設ける。コイルバネ103は、その一端はクランクアーム102に設けたボス107aに固定し、他端はケース100に設けたボス107bに固定するとともに、コイルバネ103には常に収縮する力が発生している。
Specifically, for example, the
そして、クランクアーム102を介し、コイルバネ103の弾性力(収縮する力)を回転トルクとして植付駆動横軸51に発生させる。
Then, the elastic force (contracting force) of the
次に、上述したトルク平準化機構101によって発生するトルクについて図6〜7を用いて詳述する。まず、図6において、植付駆動横軸51は、回転中心O1に対して右回転(時計回り)し、クランクアーム102も同様に右回転しており、クランクアーム102に設けられたボス107aには、コイルバネ103の弾性力が作用している。なお、図6中の矢印はコイルバネ103の弾性力がボス107に作用する方向を示す。
Next, the torque generated by the above-described
コイルバネ103の弾性力によって植付駆動横軸51に発生するトルク(平準化トルク)の向きは、植付駆動横軸51の回転角θ1が0°<θ1<180°の際には、植付駆動横軸51の回転方向と逆向きとなり、180°<θ1<360°の際には回転軸106の回転方向と同じ向きとなる。
The direction of the torque (leveling torque) generated in the planting drive
また、植付駆動横軸51の回転角θ1が0°から増加するにつれて、クランクアーム102の腕の向きとコイルバネ103の弾性力の向きとの成す角度θ2は180°から減少して90°に近づくため、コイルバネ103の弾性力によって植付駆動横軸51に発生するトルク(平準化トルク)は増加する。
As the rotation angle θ1 of the planting drive
その後、平準化トルクが最大値となり、さらに回転角θ1が増加するとθ2は減少して0°に近づくため、平準化トルクは減少する。そして、回転角θ1が180°の際には、回転角θ2は0°となるため、コイルバネ103の弾性力は植付駆動横軸51の回転中心O1を通る直線に沿って作用するので、平準化トルクは0となる。
Thereafter, the leveling torque becomes the maximum value, and when the rotation angle θ1 further increases, θ2 decreases and approaches 0 °, and thus the leveling torque decreases. When the rotation angle θ1 is 180 °, the rotation angle θ2 is 0 °. Therefore, the elastic force of the
次に、回転角θ1が、180°から増加するにつれて回転角θ2は0°から増加して90°に近づくため、平準化トルクは増加する。 Next, as the rotation angle θ1 increases from 180 °, the rotation angle θ2 increases from 0 ° and approaches 90 °, so that the leveling torque increases.
その後、平準化トルクが最大値となり、さらに回転角θ1が増加すると回転角θ2は増加して180°に近づくため、平準化トルクは減少する。そして、回転角θ1が360°の際には、回転角θ2は180°となるため、コイルバネ103の弾性力は植付駆動横軸51の回転中心O1を通る直線に沿って作用するので、平準化トルクは0となる。このように平準化トルクは周期的に変化する。
After that, the leveling torque becomes the maximum value, and when the rotation angle θ1 further increases, the rotation angle θ2 increases and approaches 180 °, so that the leveling torque decreases. Since the rotation angle θ2 is 180 ° when the rotation angle θ1 is 360 °, the elastic force of the
ここで、植付爪17が苗載台16上の苗に入り込む際と苗の植付後に植付爪17に残る苗を下方に振り落とす際に植付アーム22の回転駆動を速くし、圃場への苗を植付ける際に植付アーム22の回転速度を緩めるために、植付アーム22などの植付駆動手段を不等速機構により不等速で回転させている。
Here, when the planting
つまり、植付アーム22などの植付駆動手段が不等速で回転することによって発生するトルク変動は、ロータリーケース21が一回転する間(植付爪17が苗載台16上の苗を切削し、圃場への植付ける間)に2回のピークを有する周期的な変動となる。
That is, the torque fluctuation generated when the planting drive means such as the
従って、このトルク変動を打ち消すために、平準化トルクが逆位相となるように、ベベルギア50cで植付駆動横軸51の回転速度を変える。また、機体の大きさ(条数や植付駆動横軸51の直径)や、植付駆動手段の等速・不等速の減速比または、植付スピードなどに応じて、クランクアーム102(腕の長さ)やコイルバネ103(張力)を適宜取替設置することで、最適なトルクを発生させる。
Therefore, in order to cancel this torque fluctuation, the rotational speed of the planting drive
そして、不等速機構によって発生するトルク108と、トルク平準化機構101によって発生するトルク109と、それぞれが合成された合成トルク110は、図7に示すようになり、合成トルク110の変動が小さくなる。なお、図7中のA,B,C,Dは、図6中のボス107aの中心O2がA,B,C,Dに位置するときの平準化トルクをそれぞれ示すものである。
The combined
このような構成にすることで、植付駆動横軸51に発生するトルク変動と逆位相のトルク変動をコイルバネ103の弾性力によって発生させることができ、このトルク平準化機構101によって、回転が速くなるにしたがって大きくなる植付駆動横軸51に発生するトルク変動を打ち消す。
By adopting such a configuration, it is possible to generate torque fluctuation in the opposite phase to the torque fluctuation generated in the planting drive
つまり、弾性体であるコイルバネ103の弾性力を用いて、駆動系を構成するギヤのバックラッシュまたは駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタに起因した駆動系の回転ムラ発生を抑える。この結果、植付駆動横軸51が、ねじれたり、ガタつくことなく円滑に不等速回転でき、高速時の植付爪17による苗の植付状態を安定化させることができる。
In other words, the elastic force of the
また、このトルク平準化機構101は、コイルバネ103の弾性力を回転トルクに用いる。つまり、植付駆動横軸51に生じるトルク変動を、コイルバネ103が蓄え、この蓄えられたエネルギーをコイルバネ103の伸縮運動を利用して発生させたトルク変動とは逆位相のトルク(平準化トルク)を、植付駆動横軸51に駆動トルクとして戻すことにより、トルク変動を打ち消すことができるので、植付駆動や走行の負荷とならない。しかも、簡単で軽量コンパクトな構成であり、メンテナンスや発生させるトルク(平準化トルク)の調整が容易に行え、現状の植付駆動横軸51の構成を大きく変更することなく配置できる。
Further, the
また、植付駆動横軸51が高速回転する際でも、コイルバネ103の伸縮運動がこの高速回転運動に追従するため、植付駆動横軸51に発生するトルク変動が高周波のトルク変動であっても吸収することができる。
Further, even when the planting drive
さらに、ケース100とカバー99によってトルク平準化機構101は覆われており、トルク平準化機構101に泥土等の付着を防ぎ、不具合の発生や、クランクアーム102やコイルバネ103などの回転部材への手の接触等を防ぐことによる安全策を施すことができる。
Furthermore, the
なお、上述したトルク平準化機構101は、植付駆動横軸51の両端部に設置することが植付駆動手段のトルク平準化の安定上好ましいが、植付駆動横軸51の左右いずれか一端部にトルク平準化機構101を設置した構成であってもよい。
The above-described
また、上述のトルク平準化機構101に、コイルバネ103の長さ(伸び)を変化させ、コイルバネ103に発生する弾性力を変化させる弾性力調節機構130を設けてもよい。図8はコイルバネの弾性力を変化させる弾性力調節機構の一例を示すトルク平準化機構の側面図である。
Further, the
弾性力調節機構130は、例えば図8に示すように、上下方向に摺動可能に設けられた上部ステー107、リンクバー131およびリンクバー132からなるリンク機構から構成される。上部ステー107は、カバー104に設けられた縦長の開口136に貫設されており、開口136内を上下方向に摺動可能である。なお、上部ステー107は、開口136の左右の縁によって左右方向への移動は規制されている。リンクバー131の一端には上部ステー107に回動自在に取付けられ、他端にはリンクバー132が回動軸133を介して回動自在に取付けられている。リンクバー132は、カバー104に延設されたフランジ135に設けられた回転支持軸134に回転自在に支持されている。リンクバー132を不図示のボルト等で固定することによって、上部ステー107は固定される。
For example, as shown in FIG. 8, the elastic
リンクバー132の外方端を下方に移動させることで、上部ステー107は上方へ移動し、コイルバネ103の伸びが大きくなることでコイルバネ103に発生する弾性力を大きくすることができる。また、リンクバー132の外方端を上方に移動させることで、上部ステー107は下方へ移動し、コイルバネ103の伸びが小さくなることでコイルバネ103に発生する弾性力を小さくすることができる。
By moving the outer end of the
従って、簡単な構成の弾性力調節機構130を設けることにより、コイルバネ103を取替えることなくクランクアーム102に作用する弾性力を変化させることが可能となり、トルク平準化機構103による平準化トルクを容易に変化させることができる。さらに、コイルバネ103の伸びがなくなる状態まで上部ステー107を下方に移動させてコイルバネ103の弾性力をなくすこともでき、トルク平準化機構103による植付駆動伝達部材への平準化トルクの発生の有無を切替えることができる。また、コイルバネ103を取替える際においても、上部ステー107を下方に移動させてコイルバネ103の弾性力を小さく、またはなくすことができるので、コイルバネ103の取替えを容易に行うことが可能となる。
Therefore, by providing the elastic
なお、弾性力調節機構130は、上述の構成に限定されるものではなく、コイルバネ103の長さ(伸び)を変えることによってコイルバネ103に発生する弾性力を変化させることができればよく、公知のリンク機構、例えばワイヤーを用いたものとしてもよい。さらに、ロッドやワイヤーなどの公知のリンク機構により運転席13などから弾性力調節機構130を操作可能とする構成としてもよい。
The elastic
また、トルク平準化機構は、植付駆動横軸51の中途部に設けることもできる。図9は植付駆動横軸中途部の上部に設けたトルク平準化機構の一例を示す植付駆動横軸の断面背面図、図10は図9のトルク平準化機構の説明図、図11は植付駆動横軸中途部の前部に設けたトルク平準化機構の一例を示す植付駆動横軸の断面平面図、図12は図11におけるトルク平準化機構のE−E断面図である。
Further, the torque leveling mechanism can be provided in the middle of the planting drive
この場合、図9〜10に示すように、例えば、植付駆動横軸51を内設する横フレーム45の中途部(図例では植付駆動横軸51の中央に近い位置)には、ケース100´が取付けられるとともに、このケース100´内には、植付駆動横軸51に固定周設したクランクアーム102´の一部と、植付駆動横軸51上部(限定されない)に設けたコイルバネ103´などとからなるトルク平準化機構101´が収容される。
In this case, as shown in FIGS. 9 to 10, for example, in the middle part of the horizontal frame 45 (the position close to the center of the planting drive
このトルク平準化機構101´は、例えば、クランクアーム102´が、一側面を傾設させた傾斜面98を構成にするとともに、コイルバネ103´の先端部に設けたキャスター111のローラー112を傾斜面98にコイルバネ103´の弾性により押圧して当接させる。なお、キャスター111に接続されるコイルバネ103´を巻回したアーム113は、ケース100´内部に摺動可能に支持される。
In this
ここで、上述同様に、ギアケース62内の不等速機構を介して植付駆動横軸51に伝達された加減速の動力は、植付駆動横軸51の軸回転を介してクランクアーム102´を回転させるが、キャスター111のローラー112がクランクアーム102´の傾斜面110に沿って移動する際、アーム112もコイルバネ103´を介して左右に摺動する。
Here, as described above, the acceleration / deceleration power transmitted to the planting drive
このとき、植付駆動横軸51に生じるトルク変動を、上述同様にコイルバネ103´が蓄え、この蓄えられたエネルギーをコイルバネ103´の伸縮運動を利用して発生させた前記トルク変動とは逆位相のトルクを、植付駆動横軸51に駆動トルクとして戻すことにより、前記トルク変動を打ち消すことができる。
At this time, the torque fluctuation generated in the planting drive
このため、ねじり振動のない安定した不等速の動力を植付駆動縦軸53に伝達すことができ、植付駆動横軸51を含む植付部15の植付伝動軸系が、上述の原因などにより、ねじれたりガタつくことなく円滑に不等速回転を行うことができ、この場合の苗移植機1において高速時の植付爪による苗の植付状態を安定化させることができる。
For this reason, the stable inconstant speed power without torsional vibration can be transmitted to the planting drive
このような構成により、トルク平準化機構101´がトルクを蓄え放出する仕組みであるので、植付駆動や走行の負荷とならない。しかも、簡単で軽量コンパクトな構成であり、メンテナンスや発生させるトルクの調整が容易に行え、現状の植付伝動軸系の構成を大きく変更することなく配置できる。さらに、コイルバネ103´からなるトルク平準化機構101´は、高速回転時でもコイルバネ103´の伸縮運動が追従するので、高周波のトルク変動も吸収することができる。
With such a configuration, the
また、トルク平準化機構は、カムとスプリングなどから構成することもできる。この場合、図11〜12に示すように、例えば、植付駆動横軸51を内設する横フレーム45の中途部(図例では植付駆動横軸51の中央に近い位置)には、ケース100´´が取付けられるとともに、このケース100´´内には、植付駆動横軸51に固定周設したカム102´´と、植付駆動横軸51前部(限定されない)に設けたコイルバネ103´´などからなるトルク平準化機構101´´が収容される。
Further, the torque leveling mechanism can be composed of a cam and a spring. In this case, as shown in FIGS. 11 to 12, for example, in the middle part of the horizontal frame 45 (the position close to the center of the planting drive
このトルク平準化機構101´´は、例えば、コイルバネ103´´が、押圧部材110を介して突出部を有する側面視略卵形状のカム102´´(限定しない、偏心カムであってもよい)に当接し、これらカム102´´の一部分や押圧部材114、コイルバネ103´´は、横フレーム45前部に前方へ向けて形成したケース100´´内に内設する構成とされる。なお、コイルバネ103´´の先端部は、ケース100´´内の前端部に固定される。
In the
ここで、上述同様に、ギアケース62内の不等速機構を介して植付駆動横軸51に伝達された加減速の動力は、植付駆動横軸51の軸回転を介してカム102´´を回転させるが、カム102´´の突出部により押圧部材114を介してコイルバネ103´´が前後に伸縮する。
Here, as described above, the acceleration / deceleration power transmitted to the planting drive
このとき、植付駆動横軸51に生じるトルク変動を、上述同様にコイルバネ103´´が蓄え、この蓄えられたエネルギーをコイルバネ103´´の伸縮運動を利用して発生させた前記トルク変動とは逆位相のトルクを、植付駆動横軸51に駆動トルクとして戻すことにより、前記トルク変動を打ち消すことができる。
At this time, the torque fluctuation generated in the planting drive
このため、ねじり振動のない安定した不等速の動力を植付駆動縦軸53に伝達すことができ、植付駆動横軸51を含む植付部15の植付伝動軸系が、上述の原因などにより、ねじれたりガタつくことなく円滑に不等速回転を行うことができ、この場合の苗移植機1において高速時の植付爪による苗の植付状態を安定化させることができるため、上述同様の効果を得ることができる。
For this reason, the stable inconstant speed power without torsional vibration can be transmitted to the planting drive
以上詳述したように、この例の機械作業装置は、駆動力を、ミッションケース4を介して取り出すものであって、植付爪17に至るまでの駆動系(機械作業装置)にはトルク平準化機構101を設け、このトルク平準化機構101は、コイルバネ103(弾性体)の弾性力を用いて、駆動系を構成するギヤのバックラッシュまたは駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタや駆動系のねじれに起因した駆動系の回転ムラ発生を抑えるために設けたものである。
As described in detail above, the mechanical working device of this example takes out the driving force through the mission case 4, and the drive system (mechanical working device) up to the
なお、この発明は、上述した苗移植機に限定されず、例えばトラクターのロータリー作業機や、ロータリー除雪車など、機械作業装置を有する作業機を備えるあらゆる作業車両に適用することができる。 In addition, this invention is not limited to the seedling transplanting machine mentioned above, For example, it can apply to all the working vehicles provided with the working machines which have a mechanical working apparatus, such as the rotary working machine of a tractor, and a rotary snowplow.
1 苗移植機
15 植付部
17 植付爪
51 植付駆動横軸
98 傾斜面
99 カバー
100 ケース
101,101´,101´´ トルク平準化機構
102 クランクアーム
102´´ カム
103 コイルバネ
108,109 トルク
110 合成トルク
111 キャスター
112 ローラー
113 アーム
114 押圧部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記機械作業装置の駆動系にはトルク平準化機構を設け、
前記トルク平準化機構は、弾性体の弾性力を用いて、前記駆動系を構成するギヤのバックラッシュまたは前記駆動系製造時に部品間に生じた隙間によるガタや駆動系のねじれに起因した前記駆動系の回転ムラ発生を抑えるために設けたことを特徴とする機械作業装置。 A machine working device that extracts driving force through a mission case,
The drive system of the machine working device is provided with a torque leveling mechanism,
The torque leveling mechanism uses the elastic force of an elastic body to drive the drive due to backlash of gears constituting the drive system or torsion of the drive system due to gaps generated between parts during the manufacture of the drive system. A machine working device provided to suppress the occurrence of rotation unevenness in a system.
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JP2012257873A JP2014103869A (en) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | Torque leveling mechanism of planting part |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2012-11-26 JP JP2012257873A patent/JP2014103869A/en active Pending
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